JP2008155113A - Droplet ejection apparatus and device manufacturing method - Google Patents
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Abstract
【課題】性能の劣化を抑制しつつ、小型化を実現できる液滴吐出装置を提供する。
【解決手段】液滴吐出装置は、機能液の液滴を吐出する吐出口が形成された吐出面を有する吐出ヘッドと、吐出面と対向する第1位置を含む所定領域で吐出ヘッドに対して移動可能であり、所定軸に沿って配置された複数の移動体と、複数の移動体を所定軸に沿って移動させる駆動装置とを備えている。
【選択図】図1Disclosed is a droplet discharge device capable of realizing downsizing while suppressing deterioration in performance.
A droplet discharge device includes: a discharge head having a discharge surface on which a discharge port for discharging a droplet of a functional liquid is formed; and a predetermined region including a first position facing the discharge surface with respect to the discharge head. A plurality of movable bodies that are movable and arranged along a predetermined axis, and a drive device that moves the plurality of movable bodies along the predetermined axis are provided.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、液滴吐出装置、及びデバイスの製造方法に関する。 The present invention relates to a droplet discharge apparatus and a device manufacturing method.
デバイスパターンを形成するための手法の一つとして、機能液の液滴で基板にパターンを形成する液滴吐出法(インクジェット法)が知られている。下記特許文献には、液滴吐出法に基づいて基板にパターンを形成する液滴吐出装置(インクジェット装置)に関する技術の一例が開示されている。
液滴吐出装置は、液滴を吐出する吐出ヘッドと、吐出ヘッドに対して基板を保持しながら移動する基板ステージとを有している。また、吐出ヘッドの良好な動作を維持するために、液滴吐出装置には、キャッピング装置、ワイピング装置等、吐出ヘッドをメンテナンスするメンテナンス装置が設けられている。液滴吐出装置においては、小型化が要望される。液滴吐出装置の小型化を実現するために、吐出ヘッド、基板ステージ、メンテナンス装置、及びそれらを駆動する駆動装置等、液滴吐出装置を構成する機器を簡素にしたり、省略したりすることが考えられる。しかしながら、機器を簡素にし過ぎたり、省略し過ぎたりすると、液滴吐出装置の性能が劣化し、液滴で所望のパターンを形成できなくなる可能性がある。そのため、液滴吐出装置の性能の劣化を抑制しつつ、液滴吐出装置の小型化を実現できる技術の案出が望まれる。 The droplet discharge device has a discharge head that discharges droplets and a substrate stage that moves while holding the substrate with respect to the discharge head. In order to maintain a good operation of the ejection head, the droplet ejection apparatus is provided with a maintenance device for maintaining the ejection head, such as a capping device or a wiping device. In the droplet discharge device, downsizing is desired. In order to reduce the size of the droplet discharge device, the devices constituting the droplet discharge device, such as the discharge head, the substrate stage, the maintenance device, and the drive device that drives them, may be simplified or omitted. Conceivable. However, if the device is oversimplified or omitted too much, there is a possibility that the performance of the droplet discharge device deteriorates and a desired pattern cannot be formed with droplets. Therefore, it is desired to devise a technique that can realize downsizing of the droplet discharge device while suppressing deterioration of the performance of the droplet discharge device.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、性能の劣化を抑制しつつ、小型化を実現できる液滴吐出装置を提供することを目的とする。また、その液滴吐出装置を用いるデバイスの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a droplet discharge device that can realize downsizing while suppressing deterioration in performance. It is another object of the present invention to provide a device manufacturing method using the droplet discharge apparatus.
上記の課題を解決するため、本発明は以下の構成を採用する。 In order to solve the above problems, the present invention adopts the following configuration.
本発明の第1の観点によると、機能液の液滴を吐出する吐出口が形成された吐出面を有する吐出ヘッドと、前記吐出面と対向する第1位置を含む所定領域で前記吐出ヘッドに対して移動可能であり、所定軸に沿って配置された複数の移動体と、前記複数の移動体を前記所定軸に沿って移動させる駆動装置とを備えた液滴吐出装置が提供される。 According to a first aspect of the present invention, an ejection head having an ejection surface in which ejection openings for ejecting functional liquid droplets are formed, and a predetermined area including a first position facing the ejection surface, the ejection head is disposed on the ejection head. A droplet discharge device is provided that includes a plurality of moving bodies that are movable along a predetermined axis and a drive device that moves the plurality of moving bodies along the predetermined axis.
本発明の第1の観点によれば、複数の移動体を所定軸に沿って配置し、それら各移動体を駆動装置を用いて所定軸に沿って移動するようにしたので、液滴吐出装置を構成する機器を移動体に搭載することによって、液滴吐出装置の性能の劣化を抑制しつつ、液滴吐出装置を小型化できる。 According to the first aspect of the present invention, a plurality of moving bodies are arranged along a predetermined axis, and each of the moving bodies is moved along a predetermined axis using a driving device. By mounting the device constituting the above on the moving body, it is possible to reduce the size of the droplet discharge device while suppressing the deterioration of the performance of the droplet discharge device.
本発明の液滴吐出装置において、前記吐出ヘッドを、該吐出ヘッドの位置がほぼ動かないように保持する保持装置を備えた構成を採用できる。これによれば、吐出ヘッドの周囲の空間を有効に利用でき、液滴吐出装置全体の小型化を図ることができる。 In the liquid droplet ejection apparatus of the present invention, a configuration including a holding device that holds the ejection head so that the position of the ejection head does not substantially move can be employed. According to this, the space around the ejection head can be used effectively, and the entire droplet ejection apparatus can be reduced in size.
本発明の液滴吐出装置において、前記移動体は、前記液滴でパターンが形成される基板を保持しながら移動可能である構成を採用できる。これによれば、基板を第1位置に移動でき、吐出ヘッドからの液滴で基板にパターンを形成できる。 In the liquid droplet ejection apparatus of the present invention, the moving body may be configured to be movable while holding a substrate on which a pattern is formed with the liquid droplets. According to this, the substrate can be moved to the first position, and a pattern can be formed on the substrate with droplets from the ejection head.
本発明の液滴吐出装置において、前記移動体は、前記吐出ヘッドをメンテナンスするメンテナンス装置を含む構成を採用できる。これによれば、メンテナンス装置を第1位置に移動でき、吐出ヘッドをメンテナンスできる。 In the liquid droplet ejection apparatus of the present invention, the moving body may include a maintenance device that maintains the ejection head. According to this, the maintenance device can be moved to the first position, and the discharge head can be maintained.
本発明の液滴吐出装置において、前記メンテナンス装置は、前記吐出面の異物を払うワイピング装置、前記吐出面を覆うキャッピング装置、及び前記吐出ヘッドの少なくとも一部を前記機能液以外の液体に浸ける浸漬装置の少なくとも1つを含む構成を採用できる。これによれば、ワイピング装置、キャッピング装置、及び浸漬装置を用いて、吐出ヘッドを良好にメンテナンスでき、吐出ヘッドの良好な動作を維持できる。 In the droplet discharge device of the present invention, the maintenance device includes a wiping device that wipes out foreign matter on the discharge surface, a capping device that covers the discharge surface, and an immersion that immerses at least a part of the discharge head in a liquid other than the functional liquid. A configuration including at least one of the devices can be employed. According to this, the discharge head can be maintained satisfactorily using the wiping device, the capping device, and the dipping device, and the good operation of the discharge head can be maintained.
本発明の液滴吐出装置において、前記移動体は、前記吐出ヘッドの液滴の吐出状態を検出する検出装置を含む構成を採用できる。これによれば、検出装置を用いて、吐出ヘッドの吐出状態を検出でき、その検出結果に基づいて、吐出ヘッドの良好な動作を維持するための適切な処置を講じることができる。 In the droplet discharge device of the present invention, the moving body may include a detection device that detects a droplet discharge state of the discharge head. According to this, it is possible to detect the discharge state of the discharge head using the detection device, and it is possible to take appropriate measures for maintaining a good operation of the discharge head based on the detection result.
本発明の液滴吐出装置において、前記移動体の前記所定軸方向への移動を案内するガイド部材を備えた構成を採用できる。これによれば、移動体を所定軸に沿って良好に移動させることができる。 In the droplet discharge device of the present invention, a configuration including a guide member that guides the movement of the movable body in the predetermined axis direction can be employed. According to this, the moving body can be favorably moved along the predetermined axis.
本発明の液滴吐出装置において、前記駆動装置は、前記複数の移動体のそれぞれを独立して移動可能である構成を採用できる。これによれば、各移動体に搭載された基板、機器等を所望の位置に配置できる。 In the droplet discharge device of the present invention, the driving device can employ a configuration in which each of the plurality of moving bodies can be moved independently. According to this, the board | substrate, apparatus, etc. which were mounted in each moving body can be arrange | positioned in a desired position.
本発明の液滴吐出装置において、前記駆動装置は、前記複数の移動体を一緒に移動する構成を採用できる。これによれば、移動体同士が干渉したり衝突したりする不具合の発生を抑制できる。また、例えば、複数の移動体のうち、第1の移動体が第1位置に配置されて吐出ヘッドと協働して所定の処理を実行しているときに第1の移動体とは別の第2の移動体が移動すると、第2の移動体の移動に伴って生じる振動が、第1の移動体の処理の精度を劣化させる等の不具合が発生する可能性がある。複数の移動体を一緒に移動することによって、上述の不具合の発生を抑制できる。 In the droplet discharge device of the present invention, the driving device can adopt a configuration in which the plurality of moving bodies are moved together. According to this, generation | occurrence | production of the malfunction which a mobile body interferes or collides can be suppressed. In addition, for example, among the plurality of moving bodies, when the first moving body is arranged at the first position and performs a predetermined process in cooperation with the ejection head, the first moving body is different from the first moving body. When the second moving body moves, there is a possibility that problems such as vibrations caused by the movement of the second moving body deteriorate the accuracy of processing of the first moving body. By moving a plurality of moving bodies together, the occurrence of the above-described problems can be suppressed.
本発明の液滴吐出装置において、前記移動体同士を連結する連結部材を備えた構成を採用できる。これによれば、複数の移動体を一緒に移動できるとともに、移動体を移動するための駆動装置の少なくとも一部を省略できる。また、駆動装置の少なくとも一部を省略することによって、駆動装置から発する熱を抑えることができる。 In the droplet discharge device of the present invention, a configuration including a connecting member for connecting the moving bodies can be employed. According to this, while being able to move a some moving body together, at least one part of the drive device for moving a moving body can be abbreviate | omitted. Further, by omitting at least a part of the driving device, heat generated from the driving device can be suppressed.
本実施形態の液滴吐出装置において、前記複数の移動体は、前記第1位置に順次配置されて前記吐出ヘッドと協働して所定の処理を実行し、前記処理する順序に応じて、前記所定軸方向に関する前記複数の移動体の位置関係が設定される構成を採用できる。これによれば、例えば、複数の移動体のうち第1の移動体を第1位置に配置して、吐出ヘッドと協働して第1の処理を実行した後、その第1の処理に続いて、第1の移動体とは別の第2の移動体を第1位置に配置して、吐出ヘッドと協働して第2の処理を実行する場合、例えば、第1の処理を実行する第1の移動体と第2の処理を実行する第2の移動体とを、所定軸方向に関して隣り合うように配置することによって、第1の処理から第2の処理への移行を素早く実行することができる。 In the liquid droplet ejection apparatus according to the present embodiment, the plurality of moving bodies are sequentially arranged at the first position, perform a predetermined process in cooperation with the ejection head, and perform the predetermined process according to the order of the processes. A configuration in which the positional relationship of the plurality of moving bodies with respect to a predetermined axis direction can be set. According to this, for example, after the first moving body is arranged at the first position among the plurality of moving bodies and the first process is executed in cooperation with the ejection head, the first process is followed. In the case where a second moving body different from the first moving body is arranged at the first position and the second process is executed in cooperation with the ejection head, for example, the first process is executed. By shifting the first moving body and the second moving body that executes the second process so as to be adjacent to each other in the predetermined axial direction, the transition from the first process to the second process is quickly performed. be able to.
本発明の液滴吐出装置において、前記複数の移動体のうち、前記所定軸方向に関して前記第1位置と異なる第2位置に配置された第1の移動体に前記液滴でパターンが形成される基板を搬入する動作、及び前記第2位置に配置された第1の移動体から基板を搬出する動作の少なくとも一方を実行する搬送装置を備え、前記第1の移動体が前記第2位置に配置されているときに、前記第1の移動体とは別の第2の移動体が、前記第1位置に配置される構成を採用できる。これによれば、第2位置に配置された第1の移動体を用いた処理(基板の搬入、搬出処理)と、第1位置に配置された第2の移動体を用いた処理の少なくとも一部とを並行して実行でき、液滴吐出装置の処理効率を向上できる。 In the liquid droplet ejection apparatus of the present invention, a pattern is formed with the liquid droplets on a first moving body that is arranged at a second position different from the first position in the predetermined axis direction among the plurality of moving bodies. A transport device that performs at least one of an operation of loading a substrate and an operation of unloading the substrate from the first moving body disposed at the second position, and the first moving body is disposed at the second position. In this case, a configuration in which a second moving body different from the first moving body is arranged at the first position can be adopted. According to this, at least one of the processing using the first moving body arranged at the second position (substrate loading / unloading processing) and the processing using the second moving body arranged at the first position. And the processing efficiency of the droplet discharge device can be improved.
本発明の液滴吐出装置において、前記第1の移動体と前記第2の移動体とは、前記複数の移動体のうち、前記所定軸方向に関して両端に配置されている移動体である構成を採用できる。これによれば、例えば、第1位置に配置されている第2の移動体の処理が終了した後、第2の移動体を第1の移動体から離れる方向に移動することによって、第2位置に第1の移動体が配置されている状態で、第1の移動体と第2の移動体との間に配置されている第3の移動体を第1位置に移動でき、その第1位置に配置された第3の移動体を用いた処理を実行できる。 In the liquid droplet ejection apparatus according to the aspect of the invention, the first moving body and the second moving body may be moving bodies arranged at both ends with respect to the predetermined axis direction among the plurality of moving bodies. Can be adopted. According to this, for example, after the processing of the second moving body arranged at the first position is completed, the second moving body is moved in the direction away from the first moving body, thereby the second position. The third moving body arranged between the first moving body and the second moving body can be moved to the first position in the state where the first moving body is arranged at the first position. The process using the 3rd moving body arrange | positioned in can be performed.
本発明の液滴吐出装置において、前記複数の移動体は、前記第1位置に順次配置されて前記吐出ヘッドと協働して所定の処理を実行し、前記処理する順序で前記第1位置から前記第2位置に向かって配置されている構成を採用できる。これによれば、各移動体と吐出ヘッドとを協働させて所定の処理を実行する際、各移動体を吐出ヘッドと対向する第1位置に素早く配置でき、液滴吐出装置の処理効率を向上できる。 In the liquid droplet ejection apparatus according to the aspect of the invention, the plurality of moving bodies are sequentially arranged at the first position, perform a predetermined process in cooperation with the ejection head, and start from the first position in the order of the processes. The structure arrange | positioned toward the said 2nd position is employable. According to this, when a predetermined process is performed by causing each moving body and the ejection head to cooperate, each moving body can be quickly arranged at the first position facing the ejection head, and the processing efficiency of the droplet ejection apparatus can be improved. Can be improved.
本発明の第2の観点によると、上述の液滴吐出装置を用いて基板に液滴を吐出して前記基板にパターンを形成する動作と、前記基板の液滴を乾燥する動作と、を含むデバイスの製造方法が提供される。 According to a second aspect of the present invention, the method includes an operation of ejecting droplets onto the substrate using the above-described droplet ejection device to form a pattern on the substrate, and an operation of drying the droplets on the substrate. A method for manufacturing a device is provided.
本発明の第2の観点によれば、小型化が実現され、性能の劣化が抑制された液滴吐出装置を用いて、所望の性能を有するデバイスを効率良く製造できる。 According to the second aspect of the present invention, it is possible to efficiently manufacture a device having desired performance by using a droplet discharge device that is downsized and whose performance is prevented from being deteriorated.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。以下の説明においては、XYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。そして、水平面内の所定方向をX軸方向、水平面内においてX軸方向と直交する方向をY軸方向、X軸方向及びY軸方向のそれぞれと直交する方向(すなわち鉛直方向)をZ軸方向とする。また、X軸、Y軸、及びZ軸まわりの回転(傾斜)方向をそれぞれ、θX、θY、及びθZ方向とする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, an XYZ orthogonal coordinate system is set, and the positional relationship of each member will be described with reference to this XYZ orthogonal coordinate system. The predetermined direction in the horizontal plane is the X-axis direction, the direction orthogonal to the X-axis direction in the horizontal plane is the Y-axis direction, and the direction orthogonal to each of the X-axis direction and the Y-axis direction (that is, the vertical direction) is the Z-axis direction. To do. Further, the rotation (inclination) directions around the X axis, Y axis, and Z axis are the θX, θY, and θZ directions, respectively.
<第1実施形態>
第1実施形態について説明する。図1は、第1実施形態に係る液滴吐出装置IJを示す概略構成図、図2は、第1実施形態に係る液滴吐出装置IJの一部を示す斜視図である。
<First Embodiment>
A first embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a droplet discharge device IJ according to the first embodiment, and FIG. 2 is a perspective view illustrating a part of the droplet discharge device IJ according to the first embodiment.
液滴吐出装置IJは、機能液の液滴Dを基板Pに吐出することによって、基板Pにデバイスパターンを形成する。液滴吐出装置IJは、機能液の液滴Dを吐出する吐出口1が形成された吐出面2を有する吐出ヘッド3と、吐出面2と対向する第1位置A1を含む所定領域で吐出ヘッド3に対して移動可能であり、Y軸に沿って配置された複数の移動体4、5、6、7と、複数の移動体4、5、6、7をY軸に沿って移動させる駆動装置8と、吐出ヘッド3に流路を介して接続され、吐出ヘッド3に供給するための機能液を収容する機能液収容装置9と、液滴吐出装置IJ全体の動作を制御する制御装置10とを備えている。
The droplet discharge device IJ forms a device pattern on the substrate P by discharging droplets D of the functional liquid onto the substrate P. The droplet discharge device IJ has a
本実施形態の液滴吐出装置IJは、複数の吐出ヘッド3を備えたマルチヘッドタイプの液滴吐出装置であり、複数の吐出ヘッド3を支持するキャリッジ部材11を有する。また、液滴吐出装置IJは、吐出ヘッド3の駆動を制御する駆動回路を含む制御器12を有する。制御器12は、制御装置10の指令に基づいて、吐出ヘッド3を駆動する。
The droplet discharge device IJ of this embodiment is a multi-head type droplet discharge device including a plurality of discharge heads 3 and includes a
本実施形態において、基板Pは、例えば特開2006−114593号公報、特開2006−261146号公報等に開示されているような、低温同時焼成セラミックス(LTCC:Low Temperature Co-fired Ceramics)多層回路基板を形成するための基板であって、焼成前のLTCC基板(グリーンシート)を含む。また、機能液は、例えば特開2005−34837号公報に開示されているような、導電性微粒子を所定の分散媒に分散したものを含む。本実施形態においては、機能液の導電性微粒子は、銀の微粒子(有機銀化合物、酸化銀ナノ粒子を含む)を主成分とし、分散媒は、水を主成分とする。本実施形態においては、液滴吐出装置IJが、焼成前のLTCC基板(グリーンシート)に、銀の微粒子を含む機能液の液滴Dを吐出して、その液滴Dで基板(グリーンシート)に配線パターンを形成する場合を例にして説明する。 In the present embodiment, the substrate P is a low temperature co-fired ceramics (LTCC) multilayer circuit as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2006-114593 and 2006-261146. It is a board | substrate for forming a board | substrate, Comprising: The LTCC board | substrate (green sheet) before baking is included. The functional liquid includes, for example, those obtained by dispersing conductive fine particles in a predetermined dispersion medium as disclosed in JP-A-2005-34837. In the present embodiment, the conductive fine particles of the functional liquid are mainly composed of silver fine particles (including organic silver compounds and silver oxide nanoparticles), and the dispersion medium is mainly composed of water. In the present embodiment, the droplet discharge device IJ discharges a droplet D of a functional liquid containing silver fine particles onto an LTCC substrate (green sheet) before firing, and the substrate (green sheet) with the droplet D A case where a wiring pattern is formed will be described as an example.
液滴吐出装置IJは、少なくとも3つの移動体を有する。本実施形態においては、液滴吐出装置IJは、4つの移動体4、5、6、7を有する。第1移動体4は、Y軸に沿って配置された4つの移動体のうち、最も−Y側に配置されており、第4移動体7は、最も+Y側に配置されている。すなわち、第1移動体4と第2移動体7とは、Y軸に沿って配置された4つの移動体4、5、6、7のうち、Y軸方向に関して両端に配置されている。第2移動体5及び第3移動体6は、第1移動体4と第4移動体7との間に配置されている。第2移動体5は、第3移動体6の−Y側に配置されている。
The droplet discharge device IJ has at least three moving bodies. In the present embodiment, the droplet discharge device IJ includes four moving
第1移動体4は、液滴Dでパターンが形成される基板Pを保持しながら移動可能である。第2、第3、第4移動体5、6、7は、吐出ヘッド3をメンテナンスするメンテナンス装置を含む。本実施形態においては、第2移動体5は、吐出ヘッド3の吐出面2を覆うキャッピング装置13を含む。第3移動体6は、吐出ヘッド3の吐出面2の異物を払うワイピング装置14を含む。第4移動体7は、吐出ヘッド3の少なくとも一部を機能液以外の液体に浸ける浸漬装置15を含む。
The first moving
液滴吐出装置IJは、各移動体4、5、6、7を移動可能に支持する支持面16を有するベース部材17を備えている。各移動体4、5、6、7のそれぞれは、支持面16に沿って移動可能である。本実施形態においては、支持面16は、XY平面とほぼ平行である。また、本実施形態においては、ベース部材17の支持面16と、その支持面16と対向する各移動体4、5、6、7の対向面との間にエアベアリングが形成されている。各移動体4、5、6、7は、エアベアリングにより、支持面16に対して非接触で支持される。
The droplet discharge device IJ includes a
また、液滴吐出装置IJは、複数の移動体4、5、6、7のY軸方向への移動を案内するガイド部材18を備えている。ガイド部材18は、Y軸方向に長い棒状の部材であり、支持面16の上に配置されている。本実施形態においては、ガイド部材18の両端は、ガイド部材18の外側に配置された支持部材19で支持されている。支持部材19は、床面20に支持されている。また、ベース部材17は、床面20に支持されている支持部材21で支持されている。
In addition, the droplet discharge device IJ includes a
本実施形態においては、駆動装置8は、リニアモータを含み、複数の移動体4、5、6、7のそれぞれを独立して移動可能である。駆動装置8は、ガイド部材18に配置されたリニアモータの固定子22と、ガイド部材18と対向する各移動体4、5、6、7の対向面のそれぞれに配置されたリニアモータの可動子23、24、25、26とを有する。制御装置10は、リニアモータを含む駆動装置8を用いて、各移動体4、5、6、7のそれぞれをベース部材17上で独立して移動可能である。
In the present embodiment, the driving
また、液滴吐出装置IJは、吐出ヘッド3と別の位置に配置され、第1移動体4に基板Pを搬入する動作、及び第1移動体4から基板Pを搬出する動作の少なくとも一方を実行する基板搬送装置27を備えている。基板搬送装置27の近傍には、基板Pを収容可能な基板収容装置28が配置されている。
The droplet discharge device IJ is disposed at a position different from the
基板搬送装置27は、Y軸方向に関して第1位置A1と異なる第2位置A2に配置された第1移動体4に基板Pを搬入する動作、及び第1移動体4から基板Pを搬出する動作の少なくとも一方を実行する。第1位置A1と第2位置A2とは、Y軸方向に関して離れている。本実施形態においては、第1位置A1は、第2位置A2の+Y側の位置である。第1移動体4は、吐出ヘッド3の吐出面2と対向する第1位置A1と、基板搬送装置27の近傍の第2位置A2との間を、ベース部材17の支持面16に沿って移動可能である。
The
基板搬送装置27は、例えば基板収容装置28に収容されている基板Pを、第2位置A2に配置された第1移動体4に搬入可能である。また、基板搬送装置27は、第2位置A2に配置された第1移動体4より基板Pを搬出し、基板収容装置28に収容可能である。
The
また、本実施形態においては、液滴吐出装置IJは、第1移動体4の移動経路の少なくとも一部に配置され、第1移動体4の熱の周囲への放散を遮る断熱部材29を備えている。断熱部材29は、第1移動体4を含む各移動体5、6、7の移動を妨げないように、ベース部材17の所定位置に取り付けられている。
Further, in the present embodiment, the droplet discharge device IJ is provided with a
また、液滴吐出装置IJは、上述の吐出ヘッド3、キャリッジ部材11、移動体4、5、6、7、ベース部材17、ガイド部材18、基板搬送装置27、基板収容装置28、断熱部材29、機能液収容装置9、制御器12、及び制御装置10等の各機器、部材等を収容するチャンバ本体30と、チャンバ本体30の内側の空間の環境(温度、湿度、クリーン度等)を調整可能な空調装置31とを有するチャンバ装置32を備えている。
Further, the droplet discharge device IJ includes the above-described
図3及び図4を参照しながら、吐出ヘッド3について説明する。図3は、キャリッジ部材11に支持された複数の吐出ヘッド3を下側から見た図、図4は、吐出ヘッド3の構造の一例を説明するための断面図である。
The
本実施形態の吐出ヘッド3は、ピエゾ素子(圧電素子)33に所定の駆動信号を供給して、そのピエゾ素子33を変形させることによって、機能液を収容した空間34の圧力を可撓性の振動板(膜)35を介して変動させ、その圧力の変動を利用して、吐出口1より機能液の液滴Dを吐出する、いわゆる電気機械変換方式の吐出ヘッドである。制御器12は、制御装置10の指令に基づいて、吐出ヘッド3を駆動する。制御器12は、吐出ヘッド3のピエゾ素子33に所定の駆動信号を供給して、その駆動信号に応じた大きさの液滴Dを吐出口1のそれぞれより吐出可能である。
The
図3に示すように、本実施形態の液滴吐出装置IJは、複数の吐出ヘッド3を有する。複数の吐出ヘッド3は、キャリッジ部材11に支持されている。吐出ヘッド3は、機能液の液滴Dを吐出する吐出口(吐出ノズル)1が形成された吐出面(ノズル形成面)2を有する。吐出面2は、所定方向に長い形状(本実施形態においてはほぼ長方形状)を有する。吐出口1は、吐出面2において、所定方向(吐出面2の長手方向)に沿って複数形成されている。本実施形態においては、複数の吐出口1が並ぶ所定方向は、XY平面内においてX軸方向に対して傾斜する方向である。
As shown in FIG. 3, the droplet discharge device IJ of the present embodiment has a plurality of discharge heads 3. The plurality of ejection heads 3 are supported by the
図4に示すように、吐出ヘッド3は、ヘッド本体36と、ヘッド本体36の下端に配置されたプレート部材(ノズルプレート)37とを有する。吐出口1は、プレート部材37に形成されている。プレート部材37は、上下方向に貫通する孔を複数有する。吐出口1は、その孔の下端に配置されている。吐出面2は、プレート部材37に配置されている。
As shown in FIG. 4, the
本実施形態においては、吐出ヘッド3(プレート部材37)の吐出面2は、下側(−Z側)に向いている。吐出ヘッド3からの液滴Dが吐出(供給)される基板Pの表面は、吐出ヘッド3の吐出面2と対向するように、上側(+Z側)に向いている。第1移動体4は、基板Pの表面が上側(+Z側)を向くように、基板Pを保持する。また、吐出ヘッド3の吐出面2は、XY平面とほぼ平行である。第1移動体4は、基板Pの表面とXY平面とがほぼ平行となるように、基板Pを保持する。制御装置10は、吐出ヘッド3の吐出面2と第1移動体4に保持された基板Pの表面との間の距離(プラテンギャップ)を所定の値(例えば600μm)に維持した状態で、吐出口1より基板Pに液滴Dを吐出する。
In the present embodiment, the
また、吐出ヘッド3は、プレート部材37(吐出口1)の上方に形成されたキャビティ(空間)34と、キャビティ34の上方に配置された可撓性の板(振動板)35と、振動板35の上方に配置されたピエゾ素子33とを有する。キャビティ34は、複数の吐出口1のそれぞれに対応するように複数形成されている。キャビティ34は、流路を介して機能液収容装置9と接続される。キャビティ34は、機能液収容装置9からの機能液を収容し、吐出口1に供給する。
The
振動板35は、上下方向に振動することによって、キャビティ34の圧力(容積)を変動可能である。ピエゾ素子33は、振動板35を上下方向に振動可能である。ピエゾ素子33は、複数の吐出口1のそれぞれに対応するように複数配置されている。ピエゾ素子33は、制御器12からの駆動信号に基づいて振動板35を振動させ、キャビティ34の圧力を変動させることによって、吐出口1より機能液の液滴Dを吐出させる。
The
また、制御器12は、例えば特開2001−58433号公報に開示されているように、ピエゾ素子33に供給する駆動信号(駆動波形)を調整して、吐出口1のそれぞれから吐出される液滴Dの量(大きさ、体積)を調整可能である。
Further, the
図1に示すように、本実施形態の液滴吐出装置IJは、複数の吐出ヘッド3を、それら複数の吐出ヘッド3の位置がほぼ動かないように保持する保持装置38を備えている。保持装置38は、キャリッジ部材11と、そのキャリッジ部材11を支持する支持機構39とを含む。本実施形態においては、支持機構39は、チャンバ本体30の天井面(内面)に固定されている。すなわち、本実施形態においては、複数の吐出ヘッド3は、キャリッジ部材11及び支持機構39を含む保持装置38を介して、チャンバ本体30の天井面(内面)に対してほぼ動かないように保持されている。
As shown in FIG. 1, the droplet discharge device IJ of this embodiment includes a holding
本実施形態においては、支持機構39は、キャリッジ部材11を微動可能なアクチュエータを含む。支持機構39は、キャリッジ部材11を、X軸、Y軸、Z軸、θX、θY、及びθZ方向の6自由度の方向に微動可能である。
In the present embodiment, the
次に、図5を参照しながら、第1移動体4について説明する。図5(A)は、第1移動体4を示す斜視図、図5(B)は、第1移動体4を−Y側から見た図である。
Next, the first moving
第1移動体4は、液滴Dでパターンが形成される基板Pを保持しながら移動可能である。第1移動体4は、リニアモータの可動子23を有する第1可動部材40と、第1可動部材40に搭載され、基板Pを保持する保持機構41を有するホルダ部材42とを備える。ベース部材17の支持面16と対向する第1可動部材40の下面には、エアベアリング43が形成されている。第1可動部材40は、エアベアリング43により、支持面16に対して非接触で支持される。第1移動体4のホルダ部材42は、基板Pの表面と吐出ヘッド3の吐出面2とが対向するように、且つ、基板Pの表面とXY平面とがほぼ平行となるように、基板Pを保持する。
The first moving
上述のように、本実施形態の基板Pはグリーンシートを含み、そのグリーンシートには厚み方向に貫通する孔(ビア)が形成されている。基板P(グリーンシート)の裏面には、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)で形成されたフィルムFが貼り付けられており、第1移動体4のホルダ部材42は、フィルムFに支持された状態の基板Pを保持する。すなわち、本実施形態においては、第1移動体4のホルダ部材42は、フィルムFを介して基板P(グリーンシート)を保持する。
As described above, the substrate P of the present embodiment includes a green sheet, and a hole (via) penetrating in the thickness direction is formed in the green sheet. A film F formed of, for example, polyethylene terephthalate (PET) is attached to the back surface of the substrate P (green sheet), and the
第1可動部材40の下面には、ガイド部材18を配置可能な凹部44が形成されている。第1可動部材40の凹部44の内面は、ガイド部材18と対向する。上述のように、ガイド部材18には、リニアモータの固定子22が配置されている。ガイド部材18と対向する第1可動部材40の凹部44の内面には、リニアモータの可動子23が配置される。固定子22及び可動子23を含む駆動装置8は、第1可動部材40をY軸方向に移動可能である。また、第1可動部材40のY軸方向への移動に伴って、その第1可動部材40に搭載されているホルダ部材42(基板P)も、第1可動部材40と一緒にY軸方向に移動する。
A
本実施形態においては、第1可動部材40とホルダ部材42との間には、複数のアクチュエータ45が配置されている。アクチュエータ45は、例えばピエゾ素子を含む。制御装置10は、これらアクチュエータ45を制御することによって、第1可動部材40上で、基板Pを保持したホルダ部材42を移動(微動)可能である。本実施形態においては、基板Pを保持したホルダ部材42は、アクチュエータ45によって、第1可動部材40上で、X軸、Y軸、Z軸、θX、θY、及びθZ方向の6自由度の方向に移動(微動)可能である。
In the present embodiment, a plurality of
吐出ヘッド3から吐出された液滴Dを基板Pに供給するために、制御装置10は、駆動装置8を用いて第1移動体4を移動して、吐出ヘッド3の吐出面2と対向する第1位置A1に、第1移動体4(ホルダ部材42)に保持されている基板Pを配置する。また、制御装置10は、第1可動部材40とホルダ部材42との間に配置されているアクチュエータ45を用いて、吐出面2の吐出口1から吐出された液滴Dが基板Pの所定位置に供給されるように、吐出ヘッド3の吐出面2と第1移動体4に保持されている基板Pの表面との間の距離(プラテンギャップ)、吐出ヘッド3の吐出面2と第1移動体4に保持されている基板Pの表面との傾斜方向(θX、θY方向)の位置関係、及び回転方向(θZ方向)の位置関係を調整する。制御装置10は、アクチュエータ45を用いて、吐出ヘッド3の吐出面2と基板Pの表面とがほぼ平行となるように、且つ、プラテンギャップが所定の値になるように、吐出ヘッド3の吐出面2と第1移動体4に保持されている基板Pの表面との位置関係を調整する。
In order to supply the droplets D ejected from the
また、本実施形態においては、吐出ヘッド3の吐出面2と対向可能なホルダ部材42の上面のうち、基板Pを保持する保持機構41のY軸方向両側には、フラッシング領域46が設けられている。フラッシング領域46は、吐出ヘッド3の吐出口2から吐出された液滴Dを吸収可能な多孔部材の上面で形成されている。多孔部材は、例えばスポンジ状の部材を含む。制御装置10は、吐出ヘッド3より基板Pに液滴Dを供給する前に、吐出ヘッド3の吐出口1とホルダ部材42のフラッシング領域46とを対向させた状態で、吐出口1より液滴Dを予め吐出する動作、いわゆるフラッシング動作を実行する。
In the present embodiment, flushing
また、第1移動体4は、基板Pを加熱する加熱装置47を有する。加熱装置47は、ホルダ部材42に設けられている。制御装置10は、ホルダ部材42の加熱装置47を用いて、そのホルダ部材42に保持されている基板Pを加熱可能である。
Further, the first moving
加熱装置47は、吐出ヘッド3の吐出口1より吐出され、基板Pに供給された(接触した)液滴Dに含まれる液体成分を瞬時に気化可能である。液滴吐出装置IJは、加熱装置47を用いて基板Pを加熱しつつ、その加熱された基板Pに吐出ヘッド3の吐出口1より液滴Dを供給することによって、基板Pに接触した液滴Dを瞬時に乾燥可能である。
The
また、基板Pを加熱しつつ、その基板Pに液滴Dを供給することにより、ピニング現象を生じさせることができる。基板Pに供給された後の液滴Dの乾燥過程においては、液滴Dの周縁部における固形分濃度が飽和濃度に達すると、その周縁部において固形分が局所的に析出する。すると、その析出した固形分によって液滴Dの周縁部がピン止めされたような状態となり、それ以降の乾燥に伴う液滴Dの収縮(外径の収縮)が抑制される。このような、周縁部に析出した固形分によって乾燥に伴う液滴Dの収縮が抑制される現象(ピニング現象)を生じさせることによって、基板Pに形成されるパターン(本実施形態においては配線パターン)のエッジ(外形)を良好に規定することができる。 Further, by supplying the droplet D to the substrate P while heating the substrate P, the pinning phenomenon can be caused. In the drying process of the droplet D after being supplied to the substrate P, when the solid content concentration at the peripheral portion of the droplet D reaches the saturation concentration, the solid content locally precipitates at the peripheral portion. Then, the peripheral portion of the droplet D is pinned by the deposited solid content, and the contraction of the droplet D (outer diameter contraction) accompanying the subsequent drying is suppressed. A pattern (pinning phenomenon in this embodiment) formed on the substrate P by causing such a phenomenon (pinning phenomenon) that the shrinkage of the droplets D caused by drying is suppressed by the solid content deposited on the peripheral portion. ) Edge (outer shape) can be well defined.
なお、例えば特開2005−28276号公報、特開2005−144324号公報等に開示されているように、基板Pの表面に配置された液滴Dの乾燥条件、対流条件等を調整して、基板Pに吐出(供給)された液滴Dに、ピニング現象を生じさせるようにしてもよい。 For example, as disclosed in JP-A-2005-28276, JP-A-2005-144324, etc., adjusting the drying conditions, convection conditions, etc. of the droplets D arranged on the surface of the substrate P, You may make it produce the pinning phenomenon in the droplet D discharged (supplied) to the substrate P.
以下の説明において、第1移動体4の基板Pを第1位置A1に配置して、その基板Pにパターンを形成するための液滴Dを吐出口1より吐出する処理を適宜、パターン形成処理、と称する。
In the following description, the process of disposing the substrate P of the first moving
次に、図6及び図7を参照しながら、第2移動体5について説明する。図6は、第2移動体5を−X側から見た図、図7は、第2移動体5の動作の一例を説明するための図である。第2移動体5は、吐出ヘッド3の吐出面2を覆うキャッピング装置13を含む。
Next, the 2nd
キャッピング装置13は、吐出ヘッド3の吐出面2を覆うキャップ部材48を備える。キャップ部材48は、吐出ヘッド3と対向可能な上面と、その上面に形成され、吐出ヘッド3の吐出面2との間で密閉された空間49を形成可能なキャップ部50とを有する。キャップ部50は、キャップ部材48の上面に形成された凹部(溝)を含み、その凹部によって、吐出ヘッド3の吐出面2との間で空間49を形成可能である。キャップ部50は、複数の吐出ヘッド3に対応するように、複数設けられている。
The
図7に示すように、キャッピング装置13は、吐出ヘッド3の吐出面2の全てをキャップ部(凹部)50の内側に配置可能である。キャッピング装置13は、例えばキャップ部(凹部)50の内側面の上端と、吐出面2の外側の吐出ヘッド3(プレート部材37)の側面とを接触させることによって、空間49を形成する。
As shown in FIG. 7, the
また、キャッピング装置13は、キャップ部(凹部)50の底面に形成され、空間49の流体を吸引可能な吸引口53と、吸引口53と流路54を介して接続された真空システム55とを有する。
The
第2移動体5は、リニアモータの可動子24を有する第2可動部材51を有し、キャッピング装置13のキャップ部材48は、第2可動部材51上に搭載されている。上述の第1可動部材40と同様、ベース部材17の支持面16と対向する第2可動部材51の下面にはエアベアリングが形成されており、第2可動部材51は、支持面16に対して非接触で支持される。また、上述の第1可動部材40と同様、第2可動部材51の下面には、ガイド部材18を配置可能な凹部が形成されており、可動子24は、ガイド部材18と対向する第2可動部材51の凹部の内面に配置されている。固定子22及び可動子24を含む駆動装置8は、第2可動部材51をY軸方向に移動可能である。また、第2可動部材51のY軸方向への移動に伴って、その第2可動部材51に搭載されているキャッピング装置13のキャップ部材48も、第2可動部材51と一緒にY軸方向に移動する。
The second moving
また、上述の第1移動体4と同様、第2可動部材51とキャップ部材48との間には複数のアクチュエータ52が配置されている。制御装置10は、これらアクチュエータ52を制御することによって、第2可動部材51上で、キャップ部材48を移動(微動)可能である。本実施形態においては、キャップ部材48は、アクチュエータ52によって、第2可動部材51上で、X軸、Y軸、Z軸、θX、θY、及びθZ方向の6自由度の方向に移動(微動)可能である。
Further, similarly to the first moving
キャップ部材48で吐出ヘッド3の吐出面2を覆うために、制御装置10は、駆動装置8を用いて第2移動体5を移動して、吐出ヘッド3の吐出面2と対向する第1位置A1に、第2移動体5のキャッピング装置13を配置する。そして、制御装置10は、第2可動部材51とキャップ部材48との間に配置されているアクチュエータ52を用いて、吐出ヘッド3の吐出面2とキャップ部材48のキャップ部50との間に空間49が形成されるように、吐出ヘッド3の吐出面2とキャップ部材48のキャップ部50との位置関係を調整する。例えば、制御装置10は、アクチュエータ52を用いて、キャップ部材51を+Z方向に移動する。これにより、吐出面2がキャップ部50の内側に配置され、キャップ部50の内側面の上端と、吐出面2の外側の吐出ヘッド3(プレート部材37)の側面とが接触し、空間49が形成される。
In order to cover the
キャッピング装置13は、吐出ヘッド3の吐出面2とキャップ部50との間で空間49を形成した状態で、真空システム55を駆動することによって、空間49の流体を吸引口53を介して吸引可能である。キャッピング装置13は、吸引口53より空間49の流体(主に気体)を吸引して、空間49を負圧にすることができる。キャッピング装置13は、空間49を負圧にすることによって、キャビティ34等、吐出ヘッド3の内部の機能液を、吐出口1を介して吸引可能である。キャッピング装置13は、空間49の流体を吸引することによって、吐出ヘッド3の内部において、吐出口1に向かう機能液の流れを生成できる。
The
なお、図6及び図7を参照して説明したキャッピング装置13は、主に吐出ヘッド3の機能液を吸引する吸引機能を有するが、吐出面2(吐出口1)の乾燥を抑制する機能(保湿機能)を有していてもよい。例えば、キャップ部50の内側に湿った多孔部材(メッシュ部材)を配置し、その湿った多孔部材を含むキャップ部50と吐出ヘッド3の吐出面2とを対向させることによって、吐出面2の乾燥を抑制できる。すなわち、吐出面2とキャップ部50とで形成される空間49の内側に、湿った多孔部材を配置することによって、吐出面2の乾燥を抑制できる。
The
以下の説明において、第2移動体5を第1位置A1に配置して、吐出面2とキャップ部50とを対向させて、吐出面2をキャップ部材48で覆う処理を適宜、キャッピング処理、と称する。
In the following description, the process of placing the second moving
次に、図8及び図9を参照しながら、第3移動体6について説明する。図8は、第3移動体6を−X側から見た図、図9は、第3移動体6の動作の一例を説明するための図である。第3移動体6は、吐出ヘッド3の吐出面2の異物を払うワイピング装置14を含む。吐出ヘッド3の吐出面2の異物は、液滴を含む。液滴は、機能液の液滴D、及び浸漬装置15の液体の液滴の少なくとも一方を含む。
Next, the third moving
ワイピング装置14は、吐出ヘッド3の吐出面2と対向した状態で、吐出面2に対して相対的に移動可能なワイピング面56を有するワイピング部材57と、ワイピング部材57のワイピング面56を移動するための駆動機構58と、ワイピング部材57及び駆動機構58を収容するハウジング部材59とを有する。
The wiping
ワイピング部材57の少なくとも一部は、吐出ヘッド3と対向可能なハウジング部材59の上面に形成された開口60より露出(突出)しており、吐出ヘッド3の吐出面2と対向可能である。ワイピング装置14は、吐出ヘッド3の吐出面2とワイピング部材57のワイピング面56とを対向させた状態で、吐出面2に対してワイピング部材57のワイピング面56を移動することによって、そのワイピング面56で吐出ヘッド3の吐出面2に付着している異物を払う(除去する)ことができる。
At least a part of the wiping
本実施形態においては、ワイピング部材57はシート状の部材である。ワイピング部材57は、液体を吸収可能な材料で形成されている。ワイピング部材57は、例えば不織布を含む。なお、ワイピング部材57は、例えばポリエステル等の織布であってもよい。液体を吸収可能な材料でワイピング部材57を形成することによって、吐出ヘッド3の吐出面2に付着している異物が液滴である場合、その液滴(異物)を良好に除去できる。
In the present embodiment, the wiping
ワイピング部材57のワイピング面56を移動するための駆動機構58は、ワイピング部材57を支持しながら回転する複数のローラを有する。駆動機構58は、ハウジング部材59の内側に配置され、シート状のワイピング部材57を繰り出す繰り出しローラ61と、ワイピング部材57を巻き取る巻き取りローラ62と、吐出ヘッド3の吐出面2に最も近い位置に配置され、吐出ヘッド3の吐出面2と対向するワイピング部材57のワイピング面56と反対側の面を支持する支持ローラ63とを有する。繰り出しローラ61、及び巻き取りローラ62のそれぞれは、回転モータ等のアクチュエータ64、65によって回転する。ワイピング装置14は、アクチュエータ64、65を制御して、ワイピング部材57のワイピング面56を所定速度で移動(走行)させる。また、駆動機構58は、ワイピング部材57の移動(走行)を案内するガイドローラ、及びワイピング部材57の張力を調整可能なテンションローラを備える。
The
第3移動体6は、リニアモータの可動子25を有する第3可動部材66を有し、ワイピング装置14のハウジング部材59は、第3可動部材66上に搭載されている。上述の第1可動部材40と同様、ベース部材17の支持面16と対向する第3可動部材66の下面にはエアベアリングが形成されており、第3可動部材66は、支持面16に対して非接触で支持される。また、上述の第1可動部材40と同様、第3可動部材66の下面には、ガイド部材18を配置可能な凹部が形成されており、可動子25は、ガイド部材18と対向する第3可動部材66の凹部の内面に配置されている。固定子22及び可動子25を含む駆動装置8は、第3可動部材66をY軸方向に移動可能である。また、第3可動部材66のY軸方向への移動に伴って、その第3可動部材66に搭載されているワイピング装置14のハウジング部材59も、第3可動部材66と一緒にY軸方向に移動する。
The third moving
また、上述の第1移動体4と同様、第3可動部材66とハウジング部材59との間には複数のアクチュエータ67が配置されている。制御装置10は、これらアクチュエータ67を制御することによって、第3可動部材66上で、ハウジング部材59を移動(微動)可能である。本実施形態においては、ハウジング部材59は、アクチュエータ67によって、第3可動部材66上で、X軸、Y軸、Z軸、θX、θY、及びθZ方向の6自由度の方向に移動(微動)可能である。また、ワイピング装置14のワイピング部材57及びローラを含む駆動機構58は、ハウジング部材59の移動に伴って、第3可動部材66上で、ハウジング部材59と一緒に移動する。
Further, similarly to the first moving
ワイピング部材57で吐出ヘッド3の吐出面2の異物を払うために、制御装置10は、駆動装置8を用いて第3移動体6を移動して、吐出ヘッド3の吐出面2と対向する第1位置A1に、第3移動体6のワイピング装置14を配置する。そして、制御装置10は、第3可動部材66とハウジング部材59との間に配置されているアクチュエータ67を用いて、ワイピング面56で吐出面2の異物を払うことができるように、吐出ヘッド3の吐出面2と支持ローラ63に支持されている部分のワイピング部材57のワイピング面56との位置関係を調整する。例えば、制御装置10は、アクチュエータ67を用いて、ハウジング部材59をZ軸方向に移動する。ハウジング部材59のZ軸方向の移動に伴って、ワイピング部材57を支持する支持ローラ63もZ軸方向に移動する。制御装置10は、アクチュエータ67を用いて、吐出ヘッド3の吐出面2と支持ローラ63に支持されている部分のワイピング部材57のワイピング面56との間のZ軸方向の距離(ギャップ)を調整する。そして、制御装置10は、繰り出しローラ61、及び巻き取りローラ62を駆動して、吐出ヘッド3の吐出面2に対してワイピング部材57のワイピング面56を移動(走行)させる。これにより、ワイピング装置14は、吐出ヘッド3の吐出面2に付着している異物を払う(除去する)ことができる。
In order to wipe off the foreign matter on the
以下の説明において、第3移動体6を第1位置A1に配置して、吐出面2とワイピング面56とを対向させて、吐出面2の異物を払う処理を適宜、ワイピング処理、と称する。
In the following description, the process in which the third moving
次に、図10及び図11を参照しながら、第4移動体7について説明する。図10は、第4移動体7を−X側から見た図、図11は、第4移動体7の動作の一例を説明するための図である。第4移動体7は、吐出ヘッド3の少なくとも一部を機能液以外の液体に浸ける浸漬装置15を含む。
Next, the 4th moving
浸漬装置15は、液体を収容する容器68を備える。浸漬装置15の液体は、吐出ヘッド3の少なくとも一部をクリーニングするためのクリーニング用液体、及び吐出ヘッド3の少なくとも一部を冷却するための冷却用液体の少なくとも一方を含む。浸漬装置15の容器68の上部には開口69が形成されており、吐出ヘッド3は、その開口69を介して、容器68の内側の空間に移動可能(進入可能)である。制御装置10は、吐出ヘッド3を浸漬装置15の容器68の内側の空間に配置して液体に浸けることによって、吐出面2、吐出口1等、吐出ヘッド3の少なくとも一部をクリーニングしたり、冷却したりすることができる。
The dipping
浸漬装置15の液体として、例えば機能液の分際媒を用いることができる。本実施形態の分散媒は、水を主成分とした液体であるため、浸漬装置15の液体として、水、もしくは水を主成分とした液体を用いることができる。これにより、吐出面2、吐出口1等、吐出ヘッド3の少なくとも一部をクリーニングしたり、冷却したりすることができる。
As the liquid of the
第4移動体7は、リニアモータの可動子26を有する第4可動部材70を有し、浸漬装置15の容器68は、第4可動部材70上に搭載されている。上述の第1可動部材40と同様、ベース部材17の支持面16と対向する第4可動部材70の下面にはエアベアリングが形成されており、第4可動部材70は、支持面16に対して非接触で支持される。また、上述の第1可動部材40と同様、第4可動部材70の下面には、ガイド部材18を配置可能な凹部が形成されており、可動子26は、ガイド部材18と対向する第4可動部材70の凹部の内面に配置されている。固定子22及び可動子26を含む駆動装置8は、第4可動部材70をY軸方向に移動可能である。また、第4可動部材70のY軸方向への移動に伴って、その第4可動部材70に搭載されている浸漬装置15の容器68も、第4可動部材70と一緒にY軸方向に移動する。
The fourth moving
また、上述の第1移動体4と同様、第4可動部材70と容器68との間には複数のアクチュエータ71が配置されている。制御装置10は、これらアクチュエータ71を制御することによって、第4可動部材70上で、容器68を移動(微動)可能である。本実施形態においては、容器68は、アクチュエータ71によって、第4可動部材70上で、X軸、Y軸、Z軸、θX、θY、及びθZ方向の6自由度の方向に移動(微動)可能である。また、浸漬装置15の容器68に収容されている液体の表面は、容器68の移動に伴って、第4可動部材70上で、容器68と一緒に移動する。
Further, similarly to the first moving
浸漬装置15の液体に吐出ヘッド3の少なくとも一部を浸けるために、制御装置10は、駆動装置8を用いて第4移動体7を移動して、吐出ヘッド3の吐出面2と対向する第1位置A1に、第4移動体7の浸漬装置15を配置する。そして、制御装置10は、第4可動部材70と容器68との間に配置されているアクチュエータ71を用いて、少なくとも吐出ヘッド3の吐出面2が容器68の液体に浸かるように、吐出ヘッド3の吐出面2と容器68(液体の表面)との位置関係を調整する。例えば、制御装置10は、アクチュエータ71を用いて、容器68を+Z方向に移動する。容器68の+Z方向への移動に伴って、容器68に収容されている液体の表面は、吐出ヘッド3に近づくように移動する。これにより、浸漬装置15は、吐出ヘッド3の少なくとも一部を液体に浸けることができる。また、制御装置10は、アクチュエータ71を用いて容器68を−Z方向に移動することによって、容器68に収容されている液体と吐出ヘッド3とを離すことができる。
In order to immerse at least a part of the
以下の説明において、第4移動体7を第1位置A1に配置して、吐出面2と容器68の液体の表面とを対向させて、吐出ヘッド3の少なくとも一部を容器68の液体に浸ける処理を適宜、浸漬処理、と称する。
In the following description, the fourth moving
また、以下の説明において、吐出ヘッド3をメンテナンスする処理を適宜、メンテナンス処理、と称する。メンテナンス処理は、上述のキャッピング処理、ワイピング処理、及び浸漬処理の少なくとも一つを含む。
In the following description, a process for maintaining the
次に、図12及び図13を参照しながら、断熱部材29について説明する。図12は、断熱部材29を示す斜視図、図13は、断熱部材29を−Y側から見た図である。
Next, the
断熱部材29は、第1移動体4を含む各移動体5、6、7の移動経路の少なくとも一部に配置されている。断熱部材29は、第1移動体4の熱の周囲への放散を遮る。上述のように、第1移動体4(ホルダ部材42)は、基板Pを加熱する加熱装置47を含む。断熱部材29は、加熱装置47を含む第1移動体4から発する熱の周囲への放散を遮る。
The
断熱部材29は、第1位置A1以外の移動体4、5、6、7の移動経路に配置される。すなわち、断熱部材29は、吐出ヘッド3を用いた処理が実行される第1位置A1には配置されない。これにより、吐出ヘッド3と各移動体4、5、6、7との協働による各種処理(パターン形成処理、メンテナンス処理等)の実行は妨げられない。
The
また、断熱部材29は、基板搬送装置27による処理が実行される第2位置A2にも配置されない。すなわち、本実施形態においては、断熱部材29は、第1位置A1及び第2位置A2以外の移動体4、5、6、7の移動経路に配置される。これにより、第2位置A2に配置された第1移動体4に対する基板搬送装置27による基板Pの搬入動作、及び第1移動体4からの基板Pの搬出動作は妨げられない。
Further, the
本実施形態においては、断熱部材29は、ベース部材17上の各移動体4、5、6、7と離れた位置で、移動体4、5、6、7を囲むように配置される。断熱部材29は、各移動体4、5、6、7が移動可能な内部空間72を形成する。具体的には、断熱部材29は、ベース部材17の支持面16との間で、各移動体4、5、6、7が移動可能(配置可能)な内部空間72を形成する。断熱部材29は、内部空間72に配置されている第1移動体4の熱の外部空間73への放散を遮る。外部空間73は、内部空間72に対して断熱部材29の外側の空間である。本実施形態においては、外部空間73は、チャンバ本体30(チャンバ本体30の内面)と断熱部材29(断熱部材29の外面)との間の空間を含む。
In the present embodiment, the
チャンバ装置32の空調装置31は、少なくとも外部空間73の温度を調整する。これにより、チャンバ本体30内の各機器、部材は、所望の環境(温度)に配置される。
The
断熱部材29は、断熱性を有し、内部空間72に配置されている第1移動体4の熱の外部空間73への放散を遮ることができる材料で形成されている。本実施形態においては、断熱部材29は、例えば発泡スチロール、発泡ウレタン等、断熱性を有する合成樹脂製である。
The
本実施形態の断熱部材29は、トンネル状であり、断熱部材29のY軸方向の両側には、各移動体4、5、6、7が通過可能な開口(出入口)74が形成されている。開口74は、断熱部材29によって形成される内部空間72と外部空間73とを連通するように形成されている。
The
次に、上述の構成を有する液滴吐出装置IJを用いてデバイスを製造する手順の一例について説明する。 Next, an example of a procedure for manufacturing a device using the droplet discharge apparatus IJ having the above-described configuration will be described.
制御装置10は、駆動装置8を制御して、第2位置A2に第1移動体4を配置する。制御装置10は、基板搬送装置27を用いて、第2位置A2に配置された第1移動体4に基板Pを搬入する。制御装置10は、駆動装置8を制御して、基板Pを保持した第1移動体4を、第1位置A1に移動する。
The
図14は、基板Pを保持した第1移動体4が第1位置A1に配置されている状態を示す模式図である。制御装置10は、吐出ヘッド3の吐出面2と対向する第1位置A1に、基板Pを保持した第1移動体4を配置する。そして、制御装置10は、制御器12及び駆動装置8を制御して、第1移動体4の基板Pを吐出ヘッド3の吐出口1に対してY軸方向に移動しつつ、吐出ヘッド3の吐出口1より、基板Pに液滴Dを吐出(供給)する。これにより、基板Pには、液滴Dによりパターンが形成される。制御装置10は、加熱装置47で基板Pを加熱しつつ、その基板Pに液滴Dを吐出する。
FIG. 14 is a schematic diagram illustrating a state in which the first moving
本実施形態においては、複数の吐出ヘッド3の吐出口1のうち、最も+X側の吐出口1と最も−X側の吐出口1との距離と、基板PのX軸方向の大きさとはほぼ等しい。したがって、液滴吐出装置IJは、第1移動体4の基板Pを吐出ヘッド3の吐出口1に対してY軸方向に移動しつつ吐出ヘッド3の吐出口1より基板Pに液滴Dを吐出(供給)する際、基板PのY軸方向への1回のみの移動によって、基板Pの表面のほぼ全域に液滴Dを供給できる。
In the present embodiment, among the
なお、液滴吐出装置IJは、第1移動体4の基板Pを吐出ヘッド3の吐出口1に対してY軸方向に移動しつつ吐出ヘッド3の吐出口1より基板Pに液滴Dを吐出(供給)する動作を複数回繰り返してもよい。例えば、基板Pを+Y方向に移動しつつ液滴Dを吐出する動作と、基板Pを−Y方向に移動しつつ液滴Dを吐出する動作とを複数回繰り返してもよい。また、例えば特開2004−146796号公報等に開示されているように、基板PのY軸方向への移動毎に、基板PのX軸方向に関する位置を僅かな距離(例えば1つのピクセル分)だけ変化させてもよい。
In addition, the droplet discharge device IJ moves the substrate P of the first moving
なお、上述のように、本実施形態の基板Pは、焼結前のLTCC基板(グリーンシート)であって、フィルムFに支持されている。液滴吐出装置IJは、フィルムFに支持された状態の基板P(グリーンシート)に液滴Dを吐出する。 As described above, the substrate P of the present embodiment is an LTCC substrate (green sheet) before sintering, and is supported by the film F. The droplet discharge device IJ discharges the droplet D onto the substrate P (green sheet) supported by the film F.
基板Pに対する液滴Dの吐出動作が終了した後、制御装置10は、第1移動体4から基板Pを搬出するために、駆動装置8を制御して、第1移動体4を第2位置A2に移動する。本実施形態においては、駆動装置8は、複数の移動体4、5、6、7を−Y方向(第1位置A1から第2位置A2へ向かう方向)に一緒に移動する。
After the operation of ejecting the droplets D on the substrate P is completed, the
第1位置A1と第2位置A2との間の第1移動体4の移動経路には断熱部材29が配置されているので、第1位置A1と第2位置A2との間を移動する第1移動体4の熱が外部空間73へ放散されることを抑制できる。
Since the
図15は、基板Pを保持した第1移動体4が第2位置A2に配置されている状態を示す模式図である。本実施形態においては、基板Pを保持可能な第1移動体4は、複数(4つ)の移動体4、5、6、7のうち、最も−Y側(第2位置A2側)に配置されている移動体である。図15に示すように、第1移動体4が第2位置A2に配置されているときに、複数(4つ)の移動体4、5、6、7のうち、最も+Y側(第1位置A1側)に配置されている第4移動体7が第1位置A1に配置されるように、各移動体4、5、6、7の大きさ、数、及び第1位置A1と第2位置A2との距離等が設定されている。したがって、図15に示すように、第1移動体4が第2位置A2に配置されているとき、第1位置A1には第4移動体7が配置される。
FIG. 15 is a schematic diagram illustrating a state in which the first moving
制御装置10は、基板搬送装置27を用いて、第2位置A2に配置された第1移動体4から基板Pを搬出するとともに、その第1移動体4に新たな基板Pを搬入する。
The
一方、制御装置10は、第1位置A1に配置された第4移動体7を用いて、吐出ヘッド3のメンテナンス処理を実行する。第4移動体7の浸漬装置15は、吐出ヘッド3と協働して、メンテナンス処理(浸漬処理)を実行する。制御装置10は、図11等を参照して説明したように、浸漬装置15の液体に吐出ヘッド3を浸けて、吐出ヘッド3をクリーニングする。また、上述のように、第1移動体4の基板Pと対向した状態で液滴Dを吐出することによって、吐出ヘッド3(プレート部材37)は、加熱装置47を含む第1移動体4の熱によって加熱される可能性がある。吐出ヘッド3のプレート部材37が加熱され、その状態を放置しておくと、例えばプレート部材37が熱変形し、プレート部材37に形成されている吐出口1同士の距離(ノズルピッチ)が変動する可能性がある。ノズルピッチが変動すると、基板Pの所望の位置に液滴Dを供給できず、製造されるデバイスの性能が劣化する。本実施形態においては、浸漬装置15の液体に吐出ヘッド3を浸けることによって、加熱された吐出ヘッド3(プレート部材37)を冷却し、吐出ヘッド3(プレート部材37)を最適な温度に戻す(調整する)ことができる。したがって、ノズルピッチが変動する等の不具合の発生を抑制できる。
On the other hand, the
また、本実施形態においては、制御装置10は、第1位置A1に配置された第4移動体7による吐出ヘッド3に対するメンテナンス処理と、第2位置A2に配置された第1移動体4を用いた処理(基板Pの搬出、搬入処理)の少なくとも一部とを並行して実行可能である。これにより、液滴吐出装置IJの処理効率を向上できる。
Further, in the present embodiment, the
第4移動体7を用いた処理(浸漬処理)が終了した後、制御装置10は、駆動装置8を制御して、複数の移動体4、5、6、7を+Y方向(第2位置A2から第1位置A1へ向かう方向)に一緒に移動し、第1位置A1に第3移動体6を配置する。制御装置10は、第1位置A1に配置された第3移動体6を用いて、吐出ヘッド3のメンテナンス処理を実行する。第3移動体6のワイピング装置14は、吐出ヘッド3と協働して、メンテナンス処理(ワイピング処理)を実行する。制御装置10は、図9等を参照して説明したように、ワイピング装置14のワイピング部材57を用いて、吐出ヘッド3の吐出面2に付着している異物を払う。本実施形態においては、ワイピング装置14によるワイピング処理の前に、浸漬装置15による浸漬処理が実行されている。吐出ヘッド3の吐出面2には、浸漬装置15の液体の液滴が残留している可能性がある。制御装置10は、ワイピング装置14を用いて、吐出ヘッド3の吐出面2に残留した浸漬装置15の液体の液滴を払う(除去する)。
After the processing (immersion processing) using the fourth moving
第3移動体6による吐出ヘッド3に対するワイピング処理が終了した後、制御装置10は、駆動装置8を制御して、複数の移動体4、5、6、7を+Y方向(第2位置A2から第1位置A1へ向かう方向)に一緒に移動し、第1位置A1に第2移動体5を配置する。制御装置10は、第1位置A1に配置された第2移動体5を用いて、吐出ヘッド3のメンテナンス処理を実行する。第2移動体5のキャッピング装置13は、吐出ヘッド3と協働して、メンテナンス処理(キャッピング処理)を実行する。制御装置10は、図7等を参照して説明したように、キャッピング装置13を用いて、吐出ヘッド3の吐出口1を吸引する。
After the wiping process for the
なお、キャッピング処理の終了後、第1位置A1に第2移動体6を配置して、ワイピング処理を実行することができる。キャッピング処理の終了後において、吐出面2に異物(液滴を含む)が付着している場合でも、ワイピング処理によって、その異物を除去できる。
After the capping process is completed, the second moving
第2移動体5による吐出ヘッド3に対するキャッピング処理が終了した後、制御装置10は、駆動装置8を制御して、複数の移動体4、5、6、7を+Y方向(第2位置A2から第1位置A1へ向かう方向)に一緒に移動し、第1位置A1に第1移動体4を配置する。制御装置10は、第1位置A1に配置された第1移動体4に保持されている基板Pに対して、吐出ヘッド3より液滴Dを吐出する処理(パターン形成処理)を開始する。第1移動体4は、吐出ヘッド3と協働して、液滴Dで基板Pにパターンを形成する処理(パターン形成処理)を実行する。
After the capping process on the
このように、本実施形態においては、制御装置10は、複数の移動体4、5、6、7を第1位置A1に順次配置して、その第1位置A1に配置された移動体4、5、6、7と吐出ヘッド3との協働による処理を実行する。本実施形態においては、複数の移動体4、5、6、7は、吐出ヘッド3と協働して所定の処理を実行する順序で、第1位置A1(+Y側)から第2位置A2(−Y側)に向かって配置されている。すなわち、上述のように、制御装置10は、第1位置A1に、第4移動体7、第3移動体6、第2移動体5、及び第1移動体4を順次配置して、第4移動体7を用いた浸漬処理、第3移動体6を用いたワイピング処理、第2移動体5を用いたキャッピング処理、及び第1移動体4を用いたパターン形成処理を順次実行する。本実施形態においては、第1位置A1から第2位置A2に向かって、第4移動体7、第3移動体6、第2移動体5、及び第1移動体4の順で配置されいている。
Thus, in the present embodiment, the
本実施形態においては、複数(例えば10〜20枚程度)の基板P(グリーンシート)に対して液滴Dが吐出され、各基板Pに液滴Dでパターンが形成される。液滴Dでパターンが形成された後の基板Pからは、フィルムFが取り除かれる。そして、液滴Dで形成されたパターンを有する複数の基板Pが積層され、その基板Pの積層体が形成される。その後、基板Pの積層体が加熱処理される。これにより、基板P上の液滴Dが乾燥、焼成されるとともに、基板P(グリーンシート)も焼成される。これにより、所定の配線パターンを有するLTCC基板(LTCC多層回路基板)が形成される。 In the present embodiment, droplets D are discharged onto a plurality of (for example, about 10 to 20) substrates P (green sheets), and a pattern is formed on each substrate P with the droplets D. The film F is removed from the substrate P after the pattern is formed with the droplets D. Then, a plurality of substrates P having a pattern formed by droplets D are stacked, and a stacked body of the substrates P is formed. Thereafter, the laminated body of the substrates P is heat-treated. Thereby, the droplets D on the substrate P are dried and fired, and the substrate P (green sheet) is also fired. Thereby, an LTCC substrate (LTCC multilayer circuit substrate) having a predetermined wiring pattern is formed.
以上説明したように、本実施形態によれば、複数の移動体4、5、6、7を所定軸(Y軸)に沿って配置し、それら各移動体4、5、6、7を、駆動装置8を用いて所定軸(Y軸)に沿って移動するようにしたので、ホルダ部材42、キャッピング装置13、ワイピング装置14、及び浸漬装置15等、液滴吐出装置IJを構成する機器を移動体4、5、6、7に搭載することによって、それら各機器の過剰な簡略化、省略化を抑制し、液滴吐出装置IJの性能の劣化を抑制しつつ、液滴吐出装置IJを小型化できる。特に、液滴吐出装置IJのXY方向の大きさ(占有面積、フットプリント)を小さくできる。
As described above, according to the present embodiment, a plurality of moving
また、本実施形態によれば、吐出ヘッド3の位置をほぼ動かさなくて済むので、吐出ヘッド3の周囲の空間を有効に利用できる。本実施形態においては、図1に示したように、吐出ヘッド3の周囲に、制御装置10、制御器12、及び機能液収容装置9等を配置することができる。これにより、液滴吐出装置IJ全体の小型化を図ることができる。
Further, according to the present embodiment, it is not necessary to move the position of the
また、本実施形態においては、複数の移動体4、5、6、7の少なくとも1つを用いた処理(例えば第4移動体7を用いた浸漬処理)が終了した後、複数の移動体4、5、6、7の少なくとも1つを用いた次の処理(例えば第3移動体6を用いたワイピング処理)に移行するために、複数の移動体4、5、6、7を一緒に移動する。これにより、移動体4、5、6、7同士が干渉したり衝突したりする不具合の発生を抑制できる。また、複数の移動体4、5、6、7のうち、例えば第3移動体6が第1位置A1に配置されて吐出ヘッド3と協働してキャッピング処理を実行しているときに、他の移動体4、5、7が移動すると、他の移動体4、5、7の移動に伴って生じる振動が、第3移動体6のワイピング処理の精度を劣化させる等の不具合が発生する可能性がある。複数の移動体4、5、6、7を一緒に移動することによって、上述の不具合の発生を抑制できる。
Further, in the present embodiment, after the processing using at least one of the plurality of moving
また、本実施形態においては、基板Pを保持しながら移動可能な第1移動体4と吐出ヘッド3に対するメンテナンス処理を実行可能な第4移動体7とは、複数の移動体4、5、6、7のうち、Y軸方向に関して両端に配置されている移動体である。これにより、例えば、第1位置A1に配置されている第4移動体7の浸漬処理が終了した後、第4移動体7を第1移動体4から離れる方向(+Y方向)に移動することによって、基板Pの搬入、搬出処理のために第2位置A2に第1移動体4が配置されている状態で、第1移動体4と第4移動体との間に配置されている第3移動体6を第1位置A1に移動することもできる。これにより、第1位置A1に配置された第3移動体6を用いたワイピング処理と、第2位置A2に配置されている第1移動体4を用いた処理(基板Pの搬入、搬出処理)とを並行して行うこともできる。
In the present embodiment, the first moving
また、本実施形態においては、複数の移動体4、5、6、7は、第1位置A1に順次配置されて吐出ヘッド3と協働して所定の処理を実行し、処理する順序で第1位置A1から第2位置A2に向かって配置されている。したがって、各移動体4、5、6、7が吐出ヘッド3と協働して所定の処理を実行する際、各移動体4、5、6、7を吐出ヘッド3と対向する第1位置A1に素早く配置することができる。これにより、液滴吐出装置IJの処理効率を向上できる。
In the present embodiment, the plurality of moving
また、浸漬処理、ワイピング処理、キャッピング処理を行った後、パターン形成処理を行う前に、ワイピング処理を再び行う場合でも、ワイピング処理するためのワイピング装置14と、キャッピング処理するためのキャッピング装置13とはY軸方向に関して隣り合うように配置されているので、キャッピング装置13によるキャッピング処理後、ワイピング装置14を第1位置A1に素早く配置することができる。このように、第1の処理(例えばキャッピング処理)に続いて第2の処理(例えばワイピング処理)を実行する場合、第1の処理を実行する第1の処理装置と第2の処理を実行する第2の処理装置とを、Y軸方向に関して隣り合うように配置することによって、第1の処理から第2の処理への移行を素早く実行することができる。
In addition, after performing the immersion process, the wiping process, and the capping process, and before performing the pattern formation process, the wiping
なお、上述の各移動体4、5、6、7を用いた処理の順序は一例である。例えば、キャッピング処理をした後、浸漬処理を実行し、その後、ワイピング処理を実行してもよい。あるいは、浸漬処理を実行した後、キャッピング処理を実行し、その後、ワイピング処理を実行してもよい。また、浸漬処理を実行後、ワイピング処理を実行し、その後キャッピング処理を実行した後、再びワイピング処理を実行するといったように、同一の処理(ここではワイピング処理)を複数回実行してもよい。各移動体4、5、6、7の配置は、処理する順序に応じて設定される。
Note that the order of processing using the above-described moving
また、第2移動体5、第3移動体6、及び第4移動体7を用いたメンテナンス処理において、メンテナンス処理毎に、必ずしも第2移動体5、第3移動体6、及び第4移動体7の全てを使用しなくてもよい。例えば、キャッピング処理を行わずに、浸漬処理及びワイピング処理のみを実行してもよいし、浸漬処理を行わずに、キャッピング処理及びワイピング処理のみを実行してもよいし、浸漬処理及びキャッピング処理を行わずに、ワイピング処理のみを実行するようにしてもよいし、浸漬処理及びワイピング処理を行わずに、キャッピング処理のみを実行するようにしてもよい。
Further, in the maintenance process using the second moving
なお、第2移動体5、第3移動体6、及び第4移動体7を用いたメンテナンス処理は、所定のタイミングで実行可能である。本実施形態においては、メンテナンス処理は、第1移動体4から基板Pを搬出する動作、及び第1移動体4に基板Pを搬入する動作毎に実行されるが、例えば、ロット毎、所定時間間隔毎にメンテナンス処理を実行するようにしてもよい。
The maintenance process using the second moving
<第2実施形態>
次に、第2実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment will be described. In the following description, the same or equivalent components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.
図16は、第2実施形態に係る液滴吐出装置IJを示す模式図である。上述の第1実施形態においては、複数の移動体4、5、6、7は互いに独立して移動可能であるが、第2実施形態の特徴的な部分は、複数の移動体4、5、6、7同士を連結する連結部材75を設けた点にある。
FIG. 16 is a schematic diagram showing a droplet discharge device IJ according to the second embodiment. In the first embodiment described above, the plurality of moving
図16に示すように、液滴吐出装置IJは、移動体4、5、6、7同士を連結する連結部材75を備えている。本実施形態においては、例えば第1移動体4の第1可動部材40のみに、リニアモータを含む駆動装置8の可動子23が設けられており、他の移動体5、6、7の可動部材51、66、70には、可動子は設けられてない。基板Pに液滴Dを吐出する際には、図16に示すように、第1位置A1に基板Pを保持した第1移動体4が配置される。
As shown in FIG. 16, the droplet discharge device IJ includes a connecting
基板Pに対する液滴Dの吐出動作が終了した後、制御装置10は、第1移動体4から基板Pを搬出するために、駆動装置8を制御して、第1移動体4を第2位置A2に移動する。複数の移動体4、5、6、7同士は、連結部材75によって連結されており、第1移動体4の移動に伴って、他の移動体5、6、7も、第1移動体4と一緒に、−Y方向に移動する。
After the operation of ejecting the droplets D on the substrate P is completed, the
図17は、基板Pを保持した第1移動体4が第2位置A2に配置されている状態を示す模式図である。上述の第1実施形態と同様、本実施形態においても、第1移動体4が第2位置A2に配置されているときに、複数(4つ)の移動体4、5、6、7のうち、最も+Y側に配置されている第4移動体7が、第1位置A1に配置されるように、各移動体4、5、6、7の大きさ、数、及び第1位置A1と第2位置A2との距離等が設定されている。
FIG. 17 is a schematic diagram illustrating a state in which the first moving
以上説明したように、移動体4、5、6、7同士を連結部材75で連結することにより、駆動装置8の構成を簡略化したり、駆動装置8の部品点数を少なくしたりすることができる。
As described above, by connecting the moving
なお、連結部材(連結器)75に、連結及び解放可能な機構を設けることができる。連結器75としては、既存の、例えばネジ式連結器、自動連結器、密着連結器等を用いることができる。また、連結器75に電磁チャック機構を設け、その電磁チャック機構を用いて、連結器を連結及び解放するようにしてもよい。第1位置A1に第1移動体4を配置して、その第1移動体4の基板Pに液滴Dを吐出する動作を実行するとき、第1移動体4は、吐出ヘッド3に対してY軸方向に高速に移動(例えば往復移動)する。その場合において、第1移動体4が、他の移動体5、6、7に連結されていると、第1移動体4の精度(移動精度、位置精度等)が劣化し、基板Pに形成されるパターンの精度(パターン形状の精度等)が劣化する可能性がある。そこで、第1移動体4の基板Pに液滴Dを吐出する際には、第1移動体4と第2移動体5との連結を解放する。換言すれば、第1移動体4を、他の移動体5、6、7から切り離す。これにより、液滴Dの吐出動作中において、第1移動体4は、単独で、精度良く移動できる。そして、第1移動体4の基板Pに対する液滴Dの吐出動作が終了した後、第1移動体4と第2移動体5とを連結することにより、図17等を参照して説明したように、第1移動体4の移動に伴って、他の移動体5、6、7を、第1移動体4と一緒に移動することができる。
The connecting member (connector) 75 can be provided with a mechanism that can be connected and released. As the
<第3実施形態>
次に、第3実施形態について説明する。図18は、第3実施形態に係る移動体76の一例を示す図である。上述の第1、第2実施形態においては、移動体が、基板Pを保持する移動体4、あるいは吐出ヘッド3をメンテナンス可能な移動体5、6、7である場合を例にして説明したが、移動体としては、吐出ヘッド3の液滴Dの吐出状態を検出する検出装置77を含むものであってもよい。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment will be described. FIG. 18 is a diagram illustrating an example of the moving
図18は、検出装置77を含む第5移動体76の一例を示す図である。第5移動体76は、吐出ヘッド3の液滴Dの吐出状態を検出する検出装置77を含む。
FIG. 18 is a diagram illustrating an example of the fifth moving
検出装置77は、支持部材78と、支持部材78上に搭載され、吐出ヘッド3の吐出面2と対向可能な検出面79を有するシート状の検出部材80と、吐出ヘッド3の吐出面2に検出面79を対向させた状態で、吐出面2に対して検出面79を相対的に移動可能な駆動機構81と、検出面79の画像を取得可能な撮像装置(カメラ)82とを有する。
The
検出部材80の検出面79を移動するための駆動機構81は、検出部材80を支持しながら回転する複数のローラ83、84を有する。駆動機構81は、支持部材78上に配置され、シート状の検出部材80を繰り出す繰り出しローラ83と、検出部材80を巻き取る巻き取りローラ84とを有する。繰り出しローラ83、及び巻き取りローラ84のそれぞれは、回転モータ等のアクチュエータによって回転する。検出装置77は、アクチュエータを制御して、検出部材80の検出面79を所定速度で移動(走行)させる。
The
本実施形態においては、検出面79は、吐出面2と所定のギャップを形成した状態で、XY平面(吐出面2)とほぼ平行となるように配置される。また、駆動機構81は、検出面79がY軸方向(本実施形態では+Y方向)に移動するように、検出部材80を移動する。
In the present embodiment, the
第5移動体76は、リニアモータの可動子を有する第5可動部材85を有し、検出装置77の支持部材78は、第5可動部材85上に搭載されている。上述の第1可動部材40と同様、ベース部材17の支持面16と対向する第5可動部材85の下面にはエアベアリングが形成されており、第5可動部材85は、支持面16に対して非接触で支持される。また、上述の第1可動部材40と同様、第5可動部材85の下面には、ガイド部材18を配置可能な凹部が形成されており、可動子は、ガイド部材18と対向する第5可動部材85の凹部の内面に配置されている。固定子22及び可動子を含む駆動装置8は、第5可動部材85をY軸方向に移動可能である。また、第5可動部材85のY軸方向への移動に伴って、その第5可動部材85に搭載されている検出装置77(支持部材78)も、第5可動部材85と一緒にY軸方向に移動する。
The fifth moving
また、上述の第1移動体4と同様、第5可動部材85と支持部材78との間には複数のアクチュエータ86が配置されている。制御装置10は、これらアクチュエータ86を制御することによって、第5可動部材85上で、支持部材78を移動(微動)可能である。本実施形態においては、支持部材78は、アクチュエータ86によって、第5可動部材85上で、X軸、Y軸、Z軸、θX、θY、及びθZ方向の6自由度の方向に移動(微動)可能である。
Further, similarly to the first moving
また、本実施形態においては、検出部材80を支持するローラ83、84は、支持部材78上に固定された支持機構83S、84Sによって支持されている。撮像装置82は、支持部材78上に固定された支持機構82Sによって支持されている。したがって、検出部材80の検出面79は、支持部材78の移動に伴って、支持部材78と一緒に移動し、撮像装置82も、支持部材78の移動に伴って、支持部材78と一緒に移動する。
In the present embodiment, the
次に、検出装置77の動作の一例について説明する。検出装置77を用いて吐出ヘッド3の液滴Dの吐出状態を検出するために、制御装置10は、駆動装置8を用いて第5移動体85を移動して、吐出ヘッド3の吐出面2と対向する第1位置A1に、第5移動体76の検出装置77を配置する。具体的には、制御装置10は、吐出ヘッド3の吐出面2と対向する第1位置A1に、検出部材80の検出面79を配置する。そして、制御装置10は、吐出ヘッド3の吐出面2と検出部材80の検出面79とを対向させた状態で、駆動機構81によって検出部材80の検出面79を+Y方向に移動させつつ、吐出ヘッド3の吐出口1より検出面79に対して液滴Dを吐出する。吐出口1より吐出された液滴Dは、検出面79に供給される。
Next, an example of the operation of the
制御装置10は、検出面79に供給された液滴Dが撮像装置82の撮像領域に配置されるように、駆動機構81を用いて検出部材80の検出面79を移動する。撮像装置82は、吐出ヘッド3の+Y側に配置されており、検出面79に供給された液滴Dを撮像する。検出装置77は、撮像装置82の撮像結果(観察結果)を評価する。例えば、検出装置77は、撮像装置82の撮像結果(観察結果)に基づいて、検出面79に供給された複数の液滴Dの位置、大きさ等を評価する。検出装置77には、検出面79に供給される液滴Dの目標位置、目標大きさに関する情報が予め記憶されている。検出装置77は、撮像装置82の撮像結果と記憶情報とを比較する。検出装置77は、撮像装置82の撮像結果と記憶情報とに基づいて、吐出ヘッド3が所望状態で液滴Dを吐出しているかどうかを判断する。例えば、撮像装置82の撮像結果と記憶情報とに基づいて、検出面79上に供給された液滴Dの位置(液敵D同士のピッチ)が、目標位置(目標ピッチ)に対して許容範囲内であると判断した場合、検出装置77は、吐出ヘッド3の液滴Dの吐出状態は正常であると判断し、許容範囲外であると判断した場合、吐出ヘッド3の液滴Dの吐出状態は異常であると判断する。また、撮像装置82の撮像結果と記憶情報とに基づいて、検出面79上に供給された液滴Dの大きさが、目標大きさに対して許容範囲内であると判断した場合、検出装置77は、吐出ヘッド3の液滴Dの吐出状態は正常であると判断し、許容範囲外であると判断した場合、吐出ヘッド3の液滴Dの吐出状態は異常であると判断する。
The
検出装置77により吐出ヘッド3の液滴Dの吐出状態は正常であると判断された場合、制御装置10は、パターン形成処理を含む通常のシーケンスを継続する。一方、検出装置77により吐出ヘッド3の液滴Dの吐出状態は異常であると判断された場合、制御装置10は、上述の実施形態で説明したメンテナンス装置13、14、15を用いて、吐出ヘッド3に対するメンテナンス処理を実行する。メンテナンス処理によって、吐出ヘッド3は、液滴Dを良好に吐出できる。
When the
なお、検出装置77を含む第5移動体76を設ける場合、上述の第1実施形態で説明したように、吐出ヘッド3との協働による処理の順序に応じて、各移動体の位置(配置)が設定される。
When the fifth moving
なお、本実施形態においては、検出装置77が、吐出ヘッド3から吐出される液滴Dの位置、大きさを検出するものとしたが、検出装置としては、吐出ヘッド3から吐出される液滴Dの重量を測定するものであってもよい。
In the present embodiment, the
なお、上述の第1〜第3実施形態においては、基板PがLTCC基板(グリーンシート)であり、基板Pに配線パターン(回路パターン)を形成する場合を例にして説明したが、基板Pとしては、グリーンシートのみならず、ガラス基板、半導体ウエハ等、製造するデバイスに応じて、適宜選択可能である。また、使用される機能液の導電性微粒子としても、銀のみならず、例えば特開2005−34837号公報等に開示されているような、金、銅、パラジウム、及びニッケル等の金属微粒子であってもよいし、導電性ポリマーであってもよい。また、使用される分散媒も、導電性微粒子に応じて適宜選択可能である。また、配線パターンのみならず、薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)の少なくとも一部を形成することもできる。 In the first to third embodiments described above, the substrate P is an LTCC substrate (green sheet) and a wiring pattern (circuit pattern) is formed on the substrate P as an example. Can be appropriately selected according to the device to be manufactured, such as a glass substrate and a semiconductor wafer, as well as a green sheet. Further, the conductive fine particles of the functional liquid used are not only silver but also metal fine particles such as gold, copper, palladium, and nickel as disclosed in, for example, JP-A-2005-34837. It may be a conductive polymer. Moreover, the dispersion medium used can also be suitably selected according to electroconductive fine particles. In addition to the wiring pattern, at least a part of a thin film transistor (TFT) can be formed.
また、液滴吐出装置IJを用いて製造可能なデバイスとしては、回路基板に限られず、例えばカラーフィルタ、配向膜等、液晶装置の少なくとも一部を形成することができるし、有機EL装置の少なくとも一部を形成することもできる。 A device that can be manufactured using the droplet discharge device IJ is not limited to a circuit board, and can form at least a part of a liquid crystal device such as a color filter, an alignment film, or the like, or at least an organic EL device. A part can also be formed.
1…吐出口、2…吐出面、3…吐出ヘッド、4…第1移動体、5…第2移動体、6…第3移動体、7…第4移動体、8…駆動装置、13…キャッピング装置、14…ワイピング装置、15…浸漬装置、18…ガイド部材、38…保持装置、75…連結部材、76…第5移動体、77…検出装置、A1…第1位置、A2…第2位置、D…液滴、P…基板
DESCRIPTION OF
Claims (15)
前記吐出面と対向する第1位置を含む所定領域で前記吐出ヘッドに対して移動可能であり、所定軸に沿って配置された複数の移動体と、
前記複数の移動体を前記所定軸に沿って移動させる駆動装置とを備えた液滴吐出装置。 An ejection head having an ejection surface on which ejection openings for ejecting droplets of functional liquid are formed;
A plurality of movable bodies that are movable with respect to the ejection head in a predetermined region including a first position facing the ejection surface, and are arranged along a predetermined axis;
A droplet discharge device comprising: a driving device that moves the plurality of moving bodies along the predetermined axis.
前記第1の移動体が前記第2位置に配置されているときに、前記第1の移動体とは別の第2の移動体が、前記第1位置に配置される請求項1〜11のいずれか一項記載の液滴吐出装置。 An operation of loading a substrate on which a pattern is formed with the droplets into a first moving body arranged at a second position different from the first position in the predetermined axis direction among the plurality of moving bodies; and A transport device that performs at least one of the operations of unloading the substrate from the first moving body disposed at the two positions;
The second moving body different from the first moving body is disposed at the first position when the first moving body is disposed at the second position. The droplet discharge device according to any one of the preceding claims.
前記基板の液滴を乾燥する動作と、を含むデバイスの製造方法。 An operation of discharging a droplet onto a substrate using the droplet discharge device according to claim 1 to form a pattern on the substrate;
An operation of drying droplets of the substrate.
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